[发明专利]降低RF LDMOS器件源端电阻的接触柱的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低RF LDMOS器件源端接触电阻的方法。 

背景技术

接触柱结构用于连接衬底和源端，以减少两者之间的电阻。具体的具有接触柱的RFLDMOS器件(以NLDMOS器件为例)结构见图10，器件制备在p型硅衬底10上的外延层11中，其中12为p型体区，13为n型轻掺杂漏区，14为N+源区，15为N+漏区，16为接触柱(接触柱的掺杂类型和衬底掺杂类型相同)，17为栅极，18为互连金属，而衬底下方为作为源极的背面金属19。通常的接触柱工艺，是在硅衬底1接触柱区域注入高能量高剂量的杂质，然后外延生长，接着在接触柱区域的外延层5上端注入高能量高剂量的杂质，通过后续的高温长时间热处理推阱来使接触柱上下导通(见图1)。但该方式中第一次高能量高剂量杂质注入后，在注入区表面8会有损伤，即使通过高温也很难修复成完美的表面，致使接下来的外延工艺在注入区上不能形成单晶，而且有缺陷9生成。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种降低RF LDMOS器件源端电阻的接触柱的制备方法，该方法能提供较好的外延界面。 

为解决上述技术问题，本发明的降低RF LDMOS器件源端电阻的接触柱的制备方法，包括如下步骤： 

1)在硅衬底上生长牺牲氧化层； 

2)用光刻工艺定义出接触柱区域； 

3)刻蚀去除接触柱区域的牺牲氧化层和其下预定厚度的硅衬底，形成孔； 

4)采用选择性自掺杂外延工艺，外延生长填满孔，形成下端注入区； 

5)去除牺牲氧化层，而后进行外延生长，在硅衬底上形成外延层； 

6)对位于接触柱区域的外延层上端进行离子注入，形成上端注入区，上端注入区的掺杂离子类型与下端注入区的掺杂杂质类型相同； 

7)利用高温处理工艺，使下端注入区和上端注入区上下导通，形成完整的接触柱。 

本发明的降低RF LDMOS器件栅极电阻的接触柱的制备方法，通过第一次外延工艺代替高能量高剂量离子注入形成下端注入区，因该次外延生长时在接触柱区形成的是单晶，因此给第二次外延生长提供完美的表面，达到工艺要求。同时第一次外延的掺杂浓度可调整，可进行高浓度的掺杂，达到较小的导通电阻。 

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明： 

图1原有的接触柱结构示意图； 

图2为采用本发明的方法形成的接触柱结构示意图； 

图3至图8为与本发明的方法流程相应的结构示意图； 

图9为本发明的方法流程框图； 

图10为带有接触柱的RF LDMOS器件结构示意图。 

具体实施方式

本发明降低RF LDMOS器件源端电阻的接触柱的制备方法，其主要特征是：通过外延工艺代替第一次高能量高剂量注入，这样在接触柱下端形成的是单晶，从而给后续的工艺提供完美的表面，达到工艺要求。 

一个具体的制备流程(见图9)为： 

1)在硅衬底1上(比如为重掺杂p型衬底)生长牺牲氧化层2(见图3)； 

2)用光刻工艺定义接触柱区域(见图4，3为光刻胶)； 

3)干法刻蚀去除接触柱区域的牺牲氧化层2及其下部分硅衬底1，形成孔(见图5)，硅衬底的刻蚀深度为预先设定值； 

4)采用选择性外延工艺，在孔表面的硅上进行第一次外延生长，采用自掺杂外延工艺形成高剂量掺杂的外延层，为接触柱的下端区4，在本实施例中为p型外延层(见图6)； 

5)去除牺牲氧化层，进行第二次外延生长，在硅衬底上形成外延层5(见图7)； 

6)位于接触柱区域的外延层上端进行离子注入，形成上端注入区6(见图8)，注入的离子类型和下端区的相同，该实施例中为高剂量的p型注入区； 

7)采用高温热处理工艺(与常规工艺相同)，使下端区和上端注入器上下导通，形成杂质分布均匀的接触柱7(见图2)。 

在上述步骤四中，选择性外延在孔内生长外延层，其表面应基本和周边硅表面相平。采用选择性外延，这样在牺牲氧化层上不成膜，而只填充 孔。但该步骤也可以是非选择性外延工艺，在牺牲氧化层上外延生长多晶硅，之后通过化学机械研磨(CMP)去除牺牲氧化层上的多晶硅。在这种情况下，如步骤五的第二次外延生长之前，接触孔区域和非接触孔区域台阶高度太大，可通过CMP工艺研磨平整。